DE3141972A1 - Eisenkern fuer elektrische drosseln - Google Patents

Description

• Eisenkern für elektrische Drosseln
• Die Erfindung betrifft einen Eisenkern für elektrische Drosseln aus in Achsrichtung mit kleinen Abständen übereinanderliegenden Blechpaketen aus achsparallel angeordneten rechteckigen Blechlamellen aus Transformatorblech.
• Derartige Eisenkerne werden häufig zur Erzielung bestlininter elektrischer ur,d magnetischer Eigenschaften in elektischen Drosseln eingesetzt, wobei. die Abstände zwischen den einzelnen Blechpaketeri von magnetischen Feldlinien zu durchdringen sind. Die Summe der von den magnetischen Feldlinien zu durchdringenden Abstände zwischen den Blechpaketen wird rechnerisch ermittelt und kann in beliebig viele von den kleinen Abständen dargestellten Teilstrecken unterteilt sein. Dabei werden die Wirbelstromverluste in den Blechpaketen und Wicklungen im allgemeinen umso niedriger und das Geräuschverhalten der Drossel umso günstiger je kleiner die einzelnen Teilstrecken sind. Aus diesem Grund ist man bestrebt die Anzahl der Teilstrecken so groß wie möglich zu machen.
• Diesem Bestreben sind jedoch sowohl aus fertigungstechnischen als auch aus wirtschaftlichen Gründen Grenzen gesetzt.
• Durch die DE-OS 24 54 393 ist für Eisenkerne in elektrischen Drosseln eine Blechpaketausführung bekannt, bei der die Blechpakete von Scheiben aus spiralig um ein zentrisches Loch aufgewickelten schmalen Bändern dargestellt sind, deren Breite gleich der Scheibendicke ist.
• Zur Vermeidtalg von Zusatzverl-usten und von größeren Spannungsunterschieden innerhalb der Blechpakete sind bei der bekannten Anordnung die Scheiben nach dem Wickeln mit einem sich radial vom Umfang bis in die Mitte der Scheibe erstreckenden Schlitz versehen. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß ein nicht unwesentlicher Teil der magnetischen Feldlinien an den äußeren Kanten der einzelnen Blechpakete senkrecht in die Oberfläche des Bleches eintritt und dadurch Wirbelströme erzeugt, die einerseits zu einer unerwünschten Erwärmung der 2,lechpakete führen und außerdem eine Erhöhung der im Essen auftretenden Verlustleistung zur Folge haben.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde für den Eisenkern von elektrischen Drosseln einen Blechpaket aufbau anzugeben, durch den einerseits die Herstellw g von verhaltnismäßig flachen Blechpaketen ait wirtschaftliche Art und Weise möglich ist t' durch dzn gleichzeitig die Verlustleistung im Eisen niedrig gehalten ist.
• Diese Aufgabe wird für einen Eisenkern der eingangs genannten Art erfindungsganäß dadurch gelöst, daß die Blechlamellen in den Blechpaketen Stabform haben, daß die Länge der Blechlamellen gleichder Höhe des Blechpaketes ist und daß die Blechlamellen im wesentlichen ungeordnet auf einer Schmalseite nebeneinanderstehend radial zusammgepreßt eingespannt sind.
• Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß Je Blechpaket Blechlamellen unterschiedlicher Breite eingesetzt sind, daß die Blechlamellen in radialer Richtung durch eine Bandage gepreßt werden und daß die Bandagen aus elektrisch nicht leitendem unmagnetischen, möglicherweise auch schrumpffähigem, Werkstoff bestehen.
• Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind nach dem radialen Pressen der Blechlamellen zwischen diesen noch vorhandene Spalte durch schnellhärtendes Kunstharz ausgefüllt.
• Beim Zusammensetzen der Blechpakete zum Eisenkern werden sortei.lhafterwelse die Biechpakete in Achsrichtung fe dernd eingespannt und sind zwischen den Blechlamellen der einzelnen Blechpakete im Längsschnitt T- und/oder doppel-T-förmige Distanzstücke zur gegenseitigen Distanzierung und Stützung einander benachbarter Blechpakete angeordnet.
• Die erfindi.ugsgemäße Gestaltung von Biechpaketen für die Eisenkerne von eleRtri.schen Drosseln ist sel'r vortei: haft, denn sie ermöglicht eine wirtschaftliche Fertigung unter Verwendung auch von sehr schmalen Blechstreifen, wie sie beispielsweise als Abfall streifen beim Zuschneiden von großen Blechlamellen für Großtransformatoren anfallen. Gleichzeitig ist durch den Aufbau der Blechpakete aus stabförmigen Blechlamellen gewährleistet, daß auch die Verlustleistung und die durch diese verursachte Erwärmung des Eisens gering sind.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch zwei Schenkel einer dreischenkligen Drossel und Fig. 2 den Querschnitt sowie Fig. 3 eine Draufsicht auf ein einzelnes Blechpaket in größerem Maßstab.
• Mit lagenweiser oder spulenweiser Wicklungsanordnung aufgebaute Wicklungen 1 umfassen Eisenkerne aus Blech- paketen 2. Die Blechpakete 2 sind mit kleinen Abständen 3 in Achsrichtung übereinander angeordnet und durch Abstandsstücke 5 und 6 distanziert und ebenso wie die Wicklungen 1 durch eine nicht dargestellte Preßeinrlchtung zwischen Jochen 4 verspannt.
• Die Blechpaket 2 selbst sind in jedem Fall in sich praktisch starre Körper und bestehen aus unmittelbar aneIanderliegenden Blechlamellen 7, deren Länge gleich der flöhe des von ihnen jeweils gebildeten Blechpaketos 2 ist. Die Blechlamellen 7 haben zur Erzielung eines guten Füllfaktors imerhalb jedes einzelnen Blechpaketes 2 unterschiedliche Breiten und sind von einem Blechstreifen abgeschnitten, dessen Breite gleich der Länge der Blechlamellen 7 und damit gleich der Höhe der Blechpakete 2 ist.
• Als Blechstreifen sind insbesondere die häufig als Abfall anfallenden Handstreifen von Blechbändern verwendbar, aus denen großflächige Lamellen für TransSormatorkerne aus- und abgeschnitten sind. Nach Einstapeln in eine formgebende Vorrichtung werden die Lamellen sinnvollorweise mechanisch in radialer Richtung gepreßt, iii die Hohlräume zwischen den Lamellen möglichst klein, und den Paketfüllfaktor möglichst groß zu halten.
• Zur VerDesserumg der Festigkeit der einzelnen Blechpakete 2 ist es häufig zweckmäßig in nicht dargestellter Art eine Bandage aus vorzugsweise unmagnetischem Werkstoff, beispielsweise aus einem glasfaserarmierten, schrumpffähigen Kunststoffband um jedes der Blechpakete zu legen. Diese Bandage übernimmt gleichzeitig einen Teil der radialen Pressung des jeweiligen Blechpaketes 2.
• Zur Sicherung der einzelnen Blechlamellen 7 inm.erhalb der radial zusammengepreßten Blechpakete 2 sind die zwischen den einzelnen Blechlamellen 7 unvermeidbar bestehenden Spalte mit einem schnellhärtendem Kunstharz ausgegossen, das die einzelnen Blechlamellen 7 miteinander verklebt.
• 3 Figuren 7 Patentansprüche

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Eisenkern für elektrische Drosseln aus in Acnsrichg mit kleinen Abständen übereinanderliegenden Elechpaketen aus achsp arallel angeordneten rechteckigen Blechlamellen aus Transfratorblech, d a d u r c k g e k e n n z e i c h n e t , - daß die Blechlamellen (7) Stabform haben.

   - daß die Länge der Blechlamellen (?) gleich der e des Blechpaketes (2) ist und - daß die Blechlamellen (7) im wesentlichen ungeordnet auf einer Schmalseite nebeneinanderstehend ra.dial zusammengepreßt und eingespannt sind0 2. Eisenkern nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t 5 daß je Blechpaket (2 Blech lamellen (7) unterschiedlicher Breite vorgesehen sind, wobeI die Breite zwischen 5 mm und 20 mm liegt.

   3. Eisenkern nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ) daß die Längsachse der einzelnen Blechlamellen (7) in Walzrichtung des als Ausgangswerkstoff dienenden Transformatorbleches zeigt.

   4. Eisenkern nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Blechlamellen (7) in radialer Richtung durch eine Bandage gepreßt und gehalten sind.

   5. Eisenkern nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bandage aus elektrisch nicht leitendem unmagnetischen Werkstoff besteh-t.

   6. Eisenkern nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bandage aus schrumpffähigem Werkstoff besteht.

   7. Eisenkern nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nach dem radialen Pressen der Blechlamellen (7) zwischen diesen noch vorhandene Spalte durch sc.hnellhsrtendes Kunstharz ausgefüllt sind.